JP6920446B2 - Optical receiver - Google Patents
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Description
本願は、光通信分野に関し、詳細には、高周波ピークゲインを有する光受信機に関する。 The present application relates to the field of optical communication, and more particularly to an optical receiver having a high frequency peak gain.
10G受動光ネットワーク(Passive Optical Network、PON)技術および製品は、準備が整っており、大規模展開段階に入る。10G PONでは、光ネットワークユニット(Optical Network Unit、ONU)のコストが、将来の大型展開の重要な問題になり、コスト削減は、10G PONの重要な要件である。ギガビット受動光ネットワーク(Gigabit Passive Optical Network、GPON)内で広く使用される双方向光サブアセンブリオンボード(Bi−directional Optical Sub−Assembly On Board、BOB)技術もまた、パッケージングコストを削減するために10G PON内で使用され得る。したがって、コンポーネントコスト削減は、さらなるコスト削減にとって重要である。 The 10G Passive Optical Network (PON) technology and products are ready and will enter the large-scale deployment phase. In 10G PON, the cost of optical network unit (Optical Network Unit, ONU) becomes an important issue for future large-scale deployment, and cost reduction is an important requirement of 10G PON. Bi-directional Optical Sub-Assembly On Board (BOB) technology, which is widely used within Gigabit Passive Optical Network (GPON), is also 10G to reduce packaging costs. Can be used within PON. Therefore, component cost reduction is important for further cost reduction.
10G PONのONUでは、10Gアバランシェフォトダイオード(Avalanche Photodiode、APD)が最高速光コンポーネントであり、コストの最も大きな部分を反映する。したがって、APDのコストの削減が、10G PONのONUのコストの削減にとって重要である。 In a 10G PON ONU, a 10G avalanche photodiode (APD) is the fastest optical component and reflects the most costly part. Therefore, reducing the cost of APD is important for reducing the cost of 10G PON ONUs.
本願の実施形態は、低速APDを使用することによって高速信号を受信するための光受信機を提供し、それによりコンポーネント全体のコストが高速APDの過度に高いコストにより過度に高くなるという問題を解決する。 Embodiments of the present application provide an optical receiver for receiving high speed signals by using a low speed APD, thereby solving the problem that the cost of the entire component is excessively high due to the excessively high cost of the high speed APD. do.
第1の態様によれば、光電子検出器、トランスインピーダンス増幅回路、シングルエンド−差動コンバータ、I/Oインターフェース、およびコントローラを含む光受信機が提供され、光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、トランスインピーダンス増幅回路は、電流信号および第1の制御信号を受信し、電圧信号を得るために第1の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、第1の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第1の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上であり、シングルエンド−差動コンバータは、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号をI/Oインターフェースおよびコントローラに送るように構成され、I/Oインターフェースは、差動電圧信号を出力するように構成され、コントローラは、差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成し、第2の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送るように構成され、第2の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路を制御するために使用される。 According to the first aspect, an optical receiver including an optical electron detector, a transimpedance amplification circuit, a single-ended-differential converter, an I / O interface, and a controller is provided, and the optical electron detector is an optical signal received. The optical electron detector bandwidth is lower than the system transmission bandwidth requirement, and the transimpedance amplification circuit receives the current signal and the first control signal to obtain the voltage signal. Is configured to perform a transimpedance gain on the current signal based on the first control signal, the frequency response of the current signal within the first bandwidth is higher than that within the bandwidth of the photoelectron detector. Large, any frequency within the first bandwidth is above the high frequency cutoff frequency of the optoelectronic detector, and the single-ended-differential converter converts the voltage signal into a differential voltage signal, converting the differential voltage signal. It is configured to send to the I / O interface and controller, the I / O interface is configured to output a differential voltage signal, and the controller generates a second control signal based on the differential voltage signal. It is configured to send a second control signal to the transimpedance amplification circuit, which is used to control the transimpedance amplification circuit to perform a transimpedance gain on the current signal.
本願のこの実施形態で提供される光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保される一方、コンポーネントコストが削減される。 According to the optical receiver provided in this embodiment of the present application, an optical electron detector whose bandwidth is lower than the system transmission bandwidth requirement is used to significantly reduce the cost of the optical receiver and is a transimpedance amplifier circuit. Is used to repair the degradation of the received signal caused by lack of bandwidth, thus ensuring the quality of the received signal while reducing component costs.
第1の態様を参照すると、第1の態様の第1の可能な実装において、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されている。 Referring to the first aspect, in the first possible implementation of the first aspect, the controller specifically performs a plurality of sampling processes, and in each sampling process, the following process, that is, transimpedance of the control signal is performed. Sending to an amplifier circuit, sampling the upper and lower levels of the received differential voltage signal to obtain sampling point values, and modifying the control signal based on a preset amount of modification. After being configured to perform and performing multiple sampling processes, the controller in particular receives a control signal corresponding to the sampling point having the highest value among the multiple sampling points obtained after the multiple sampling processes. It is configured to be used as a second control signal.
第1の態様を参照すると、第1の態様の第2の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されている。 Referring to the first aspect, in the second possible implementation of the first aspect, the controller specifically performs a plurality of detection processes, each of which transimpedes the following process, i.e., the control signal. Sending to an amplifier circuit, using the first frequency as a boundary, separate the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency in order to obtain the energy difference. The first frequency is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control signal is modified based on the preset amount of modification. After performing multiple detection processes, the controller specifically sends a control signal corresponding to the smallest energy difference among the multiple energy differences obtained after the multiple detection processes. , Is configured to be used as a second control signal.
前述の2つの実施形態は、コントローラが最適な制御信号を選択する2つの実装である。最適な制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路が、光電子検出器にとって、トランスインピーダンス増幅回路によって実施され得る最適な補償を実施することを可能にすることができる。さらに、トランスインピーダンス増幅回路によるゲイン補償はトランスインピーダンス増幅回路内で実施され、その結果、追加のノイズが導入されない。 The two embodiments described above are two implementations in which the controller selects the optimal control signal. The optimum control signal can allow the transimpedance amplifier circuit to perform the optimum compensation that can be performed by the transimpedance amplifier circuit for the optoelectronic detector. Further, gain compensation by the transimpedance amplifier circuit is performed in the transimpedance amplifier circuit, and as a result, no additional noise is introduced.
第1の態様を参照すると、第1の態様の第3の可能な実装において、光受信機は、等化器をさらに含み、等化器は、差動電圧信号および第3の制御信号を受信し、第3の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をコントローラおよびI/Oインターフェースに送るように構成され、第2の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第1の帯域幅内のものより大きく、第2の帯域幅内の任意の周波数が第1の帯域幅内の任意の周波数より高く、コントローラは、差動電圧信号に基づいて第4の制御信号を生成し、第4の制御信号を等化器に送るようにさらに構成され、第4の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器を制御するために使用される。 Referring to the first aspect, in a third possible implementation of the first aspect, the optical receiver further comprises an equalizer, which receives a differential voltage signal and a third control signal. The differential voltage signal is then gained based on the third control signal, and the differential voltage signal obtained after the gain is configured to be sent to the controller and the I / O interface, and the second bandwidth. The frequency response value of the differential voltage signal within is greater than that within the first bandwidth, any frequency within the second bandwidth is higher than any frequency within the first bandwidth, and the controller. It is further configured to generate a fourth control signal based on the differential voltage signal and send the fourth control signal to the equalizer, the fourth control signal performing a gain on the differential voltage signal. Used to control the equalizer so that it does.
本願のこの実施形態では等化器が使用され、その結果、光電子検出器を補償するための範囲が拡大され、トランスインピーダンス増幅回路に比べてより高い周波数についてゲイン補償が実施され得る。 An equalizer is used in this embodiment of the present application, so that the range for compensating the optoelectronic detector can be expanded and gain compensation can be performed at higher frequencies than in a transimpedance amplifier circuit.
第1の態様の第3の可能な実装を参照すると、第1の態様の第4の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の第1のサンプリング処理を実施し、各回の第1のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の第1のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第1のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されており、
第2の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送った後、コントローラはさらに、複数回の第2のサンプリング処理を実施し、各回の第2のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施し、複数回の第2のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第2のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第4の制御信号として使用するように構成されている。
With reference to the third possible implementation of the first aspect, in the fourth possible implementation of the first aspect, the controller specifically performs a plurality of first sampling processes, each time a first sampling. The process involves the following processes: sending the control signal to a transimpedance amplifier circuit, sampling the upper and lower levels of the received differential voltage signal to obtain sampling point values, and presetting. It is configured to modify the control signal based on the amount of modification of The control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the sampling points of is used as the second control signal.
After sending the second control signal to the transimpedance amplifier circuit, the controller further performs a plurality of second sampling processes, and in each second sampling process, the following process, that is, the control signal is equalized. Performed to send to the instrument, sample the upper and lower levels of the received differential voltage signal to obtain the value of the sampling point, and modify the control signal based on the preset amount of modification. Then, after performing the second sampling process a plurality of times, the controller particularly sends a control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the second sampling process a plurality of times. , Is configured to be used as a fourth control signal.
第1の態様の第3の可能な実装を参照すると、第1の態様の第5の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の第1の検出処理を実施し、各回の第1の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の第1の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第1の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されており、
第2の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送った後、コントローラはさらに、複数回の第2の検出処理を実施し、各回の第2の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施し、複数回の第2の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第2の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第4の制御信号として使用するように構成されている。
With reference to the third possible implementation of the first aspect, in the fifth possible implementation of the first aspect, the controller specifically performs a plurality of first detection processes, each time a first detection. In the process, the following process, that is, sending the control signal to the transimpedance amplifier circuit, using the first frequency as the boundary, and the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency to obtain the energy difference. The energy of the differential voltage signal lower than the frequency of 1 is detected separately, where the first frequency is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal. And after performing multiple first detection processes, the controller gets, especially after multiple first detection processes, configured to modify the control signal based on a preset amount of modification. The control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained is configured to be used as the second control signal.
After sending the second control signal to the transimpedance amplifier circuit, the controller further performs a plurality of second detection processes, and in each second detection process, the following process, that is, the control signal is equalized. Sending to the vessel, using the first frequency as a boundary, separate the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency to obtain the energy difference. Detect, where the first frequency is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal and modifies the control signal based on a preset amount of modification. After performing the above and performing the second detection process multiple times, the controller particularly receives the control signal corresponding to the smallest energy difference among the energy differences obtained after the second detection process multiple times. Is configured to be used as a fourth control signal.
前述の2つの実施形態は、光受信機が等化器を含むときコントローラが最適な制御信号を選択する2つの方式である。トランスインピーダンス増幅回路が最初に使用され、追加のノイズを導入することなくゲイン補償を実施し、ゲイン補償が十分でない場合には、等化器がゲイン補償を実施するために使用され、その結果、最適な補償効果が最小限のノイズコストで達成される。 The two embodiments described above are two methods in which the controller selects the optimum control signal when the optical receiver includes an equalizer. The transimpedance amplifier circuit is used first to perform gain compensation without introducing additional noise, and if the gain compensation is not sufficient, an equalizer is used to perform gain compensation, and as a result. Optimal compensation effect is achieved with minimal noise cost.
第2の態様によれば、光電子検出器と、第1のトランスインピーダンス増幅回路と、シングルエンド−差動コンバータと、等化器と、I/Oインターフェースと、コントローラとを含む光受信機が提供され、光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、第1のトランスインピーダンス増幅回路は、電流信号を受信し、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、シングルエンド−差動コンバータは、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号を等化器に送るように構成され、等化器は、差動電圧信号および第1の制御信号を受信し、第1の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をI/Oインターフェースおよびコントローラに送るように構成され、第1の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第1の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高く、I/Oインターフェースは、ゲイン後に得られた差動電圧信号を出力するように構成され、コントローラは、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成し、第2の制御信号を等化器に送るように構成され、第2の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器を制御するために使用される。 According to a second aspect, an optical receiver comprising an optoelectronic detector, a first transimpedance amplification circuit, a single-ended-differential converter, an equalizer, an I / O interface, and a controller is provided. The photoelectron detector is configured to convert the received optical signal into a current signal, the bandwidth of the photoelectron detector is lower than the system transmission bandwidth requirement, and the first transimpedance amplification circuit is the current signal. Is configured to receive a transimpedance gain on the current signal to obtain a voltage signal, a single-ended-differential converter converts the voltage signal into a differential voltage signal and converts the differential voltage signal into a differential voltage signal. Configured to be sent to the equalizer, the equalizer receives the differential voltage signal and the first control signal, gains on the differential voltage signal based on the first control signal, and gains. The differential voltage signal obtained later is configured to be sent to the I / O interface and controller, and the frequency response value of the differential voltage signal within the first bandwidth is greater than that within the bandwidth of the optoelectronic detector. Any frequency within the first bandwidth is higher than the high frequency cutoff frequency of the optoelectronic detector, the I / O interface is configured to output the differential voltage signal obtained after gain, and the controller It is configured to generate a second control signal based on the differential voltage signal obtained after gain and send the second control signal to the equalizer, the second control signal with respect to the differential voltage signal. It is used to control the equalizer to perform the gain.
本願のこの実施形態では、等化器は、高周波のためのゲイン補償を実施するために使用される。等化器の広い補償範囲という特徴によれば、等化器は、最適な効果を達成するために光電子検出器のための補償を実施することが可能である。第1の態様において提供される実施形態に比べて、この実施形態は、光電子検出器のための補償の範囲がより広いという利点を有し、高周波のためのゲイン補償が完全に等化器によって実施されるので、より多くのノイズが導入されるという欠点を有する。 In this embodiment of the present application, the equalizer is used to perform gain compensation for high frequencies. Due to the wide coverage of the equalizer, the equalizer can perform compensation for the optoelectronic detector to achieve the optimum effect. Compared to the embodiment provided in the first embodiment, this embodiment has the advantage of having a wider range of compensation for the photoelectron detector, and the gain compensation for high frequencies is fully equalized by the equalizer. As it is implemented, it has the disadvantage of introducing more noise.
第2の態様を参照すると、第2の態様の第1の可能な実装において、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されている。 Referring to the second aspect, in the first possible implementation of the second aspect, the controller specifically performs a plurality of sampling processes, and in each sampling process the following process, that is, the control signal is equalized. Performed to send to the instrument, sample the upper and lower levels of the received differential voltage signal to obtain sampling point values, and modify the control signal based on a preset amount of modification. After performing multiple sampling processes, the controller particularly sends a control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the multiple sampling processes. It is configured to be used as the control signal of 2.
第2の態様を参照すると、第2の態様の第2の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されている。 Referring to the second aspect, in the second possible implementation of the second aspect, the controller specifically performs a plurality of detection processes and equalizes the following process, i.e., the control signal in each detection process. Sending to the vessel, using the first frequency as the boundary, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are separated in order to obtain the energy difference. Detect, where the first frequency is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal and modifies the control signal based on a preset amount of modification. After performing multiple detection processes, the controller specifically sends a control signal corresponding to the smallest energy difference among the multiple energy differences obtained after the multiple detection processes. It is configured to be used as a second control signal.
第3の態様によれば、光受信機によって、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換するステップであって、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い、ステップと、光受信機によって、電圧信号を得るために第1の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップであって、第1の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第1の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である、ステップと、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップ、および差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成するステップであって、第2の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップとを含む受信方法が提供される。 According to a third aspect, the optical receiver converts the optical signal received by using the optoelectronic detector into a current signal, wherein the optoelectronic detector bandwidth is a system transmission bandwidth requirement. A lower step and a step of performing a transimpedance gain on the current signal based on the first control signal to obtain a voltage signal by the optical receiver, the current signal within the first bandwidth. The frequency response value of is greater than that within the bandwidth of the photoelectron detector, and any frequency within the first bandwidth is greater than or equal to the high frequency cutoff frequency of the photoelectron detector, depending on the step and the optical receiver. A step of converting a voltage signal into a differential voltage signal and a step of generating a second control signal based on the differential voltage signal, the second control signal performing a transimpedance gain on the current signal. A receiving method is provided that includes steps and is used to control the optical receiver so that it does.
第3の態様を参照すると、第3の態様の第1の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成するステップは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。 With reference to the third aspect, in the first possible implementation of the third aspect, the step of generating the second control signal based on the differential voltage signal is particularly a plurality of sampling processes. The control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the sampling process is used as the second control signal, and the following process is performed in each sampling process. That is, in order to obtain a voltage signal, transimpedance gain is performed on the current signal based on the control signal, the voltage signal is converted into a differential voltage signal, and the differential voltage is obtained in order to obtain the value of the sampling point. It involves sampling the upper and lower levels of the signal and modifying the control signal based on a preset amount of modification.
第3の態様を参照すると、第3の態様の第2の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成するステップは特に、複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。 Referring to the third aspect, in the second possible implementation of the third aspect, the step of generating the second control signal based on the differential voltage signal is particularly a plurality of detection processes. The control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after each detection process is used as the second control signal, and in each detection process, the following process, that is, that is, To obtain a voltage signal, perform a transimpedance gain on the current signal based on the control signal, convert the voltage signal to a differential voltage signal, use the first frequency as the boundary, and obtain the energy difference. Therefore, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are detected separately, where the first frequency is 0.28 / Tb. Tb includes being the duration of each bit of the differential voltage signal and performing modification of the control signal based on a preset amount of modification.
第3の態様を参照すると、第3の態様の第3の可能な実装において、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップの後、方法は、第3の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施するステップであって、第2の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第1の帯域幅内のものより大きく、第2の帯域幅内の任意の周波数が第1の帯域幅内の任意の周波数より高い、ステップをさらに含み、第2の制御信号を生成するステップの後、方法は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第4の制御信号を生成するステップであって、第4の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップをさらに含む。 Referring to a third aspect, in a third possible implementation of the third aspect, after the step of converting the voltage signal into a differential voltage signal by the optical receiver, the method is based on the third control signal. In the step of performing gain on the differential voltage signal, the frequency response value of the differential voltage signal within the second bandwidth is larger than that within the first bandwidth, and the second bandwidth. The method is based on the differential voltage signal obtained after gain, after the step of further including a step and generating a second control signal, where any frequency within is higher than any frequency within the first bandwidth. A step of generating a fourth control signal, the fourth control signal further comprises a step used to control the optical receiver to perform a gain on the differential voltage signal. ..
第3の態様の第3の可能な実装を参照すると、第3の態様の第4の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第1のサンプリング処理を実施し、複数回の第1のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用することであって、各回の第1のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含み、差動電圧信号に基づいて第4の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第2のサンプリング処理を実施し、複数回の第2のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第4の制御信号として使用することであって、各回の第2のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。 With reference to the third possible implementation of the third aspect, in the fourth possible implementation of the third aspect, the step of generating the second control signal based on the differential voltage signal is particularly plurality of times. Performing the first sampling process and using the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the first sampling process a plurality of times as the second control signal. In the first sampling process of each time, the following process, that is, transimpedance gain is performed on the current signal based on the control signal in order to obtain the voltage signal, and the voltage signal is converted into a differential voltage signal. The conversion, the sampling of the upper and lower levels of the differential voltage signal to obtain the value of the sampling point, and the modification of the control signal based on the preset amount of modification are performed. The step of generating the fourth control signal based on the differential voltage signal includes, in particular, performing the second sampling process multiple times and of the plurality of sampling points obtained after the second sampling process multiple times. The control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among them is used as the fourth control signal, and in each second sampling process, the following process, that is, the differential voltage based on the control signal is used. Gaining the signal to obtain the differential voltage signal obtained after gain, sampling the upper and lower levels of the differential voltage signal obtained after gain to obtain the value of the sampling point. Including that the control signal is modified based on the preset modification amount.
第3の態様の第3の可能な実装を参照すると、第3の態様の第5の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第1の検出処理を実施し、複数回の第1の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用することであって、各回の第1の検出処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含み、差動電圧信号に基づいて第4の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第2の検出処理を実施し、複数回の第2のサンプリング処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第4の制御信号として使用することであって、各回の第2の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。 With reference to the third possible implementation of the third aspect, in the fifth possible implementation of the third aspect, the step of generating the second control signal based on the differential voltage signal is particularly plural. The first detection process is performed, and the control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the first detection process is used as the second control signal. Then, in the first detection process of each time, the following process, that is, in order to obtain a voltage signal, a transimpedance gain is performed on the current signal based on the control signal, and the voltage signal is converted into a differential voltage signal. This includes sampling the upper and lower levels of the differential voltage signal to obtain the value of the sampling point, and modifying the control signal based on a preset amount of modification. The step of generating the fourth control signal based on the differential voltage signal particularly performs a plurality of second detection processes and among the plurality of energy differences obtained after the multiple second sampling processes. The control signal corresponding to the minimum energy difference is used as the fourth control signal, and in the second detection process of each time, the following process, that is, with respect to the differential voltage signal based on the control signal. Perform gain to obtain the differential voltage signal obtained after gain, use the first frequency as the boundary, and use the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency to obtain the energy difference. The energy of the differential voltage signal lower than the frequency of 1 is detected separately, where the first frequency is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal. And the modification of the control signal is performed based on the preset modification amount.
第3の態様における実施形態は、第1の態様における光受信機に対応する受信方法であり、有益な効果は第1の態様のものと同じであり、本明細書には、詳細は再度記載されない。 The embodiment in the third aspect is the receiving method corresponding to the optical receiver in the first aspect, the beneficial effect is the same as that of the first aspect, and the details are described again herein. Not done.
第4の態様によれば、光受信機によって、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換するステップであって、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い、ステップと、光受信機によって、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップ、および電圧信号を差動電圧信号に変換するステップと、光受信機によって、第1の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得るステップであって、第1の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第1の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高い、ステップと、光受信機によって、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成するステップであって、第2の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップとを含む受信方法が提供される。 According to a fourth aspect, the optical receiver converts the optical signal received by using the optoelectronic detector into a current signal, wherein the optoelectronic detector bandwidth is a system transmission bandwidth requirement. Lower, by the optical receiver, by performing a transimpedance gain on the current signal to obtain the voltage signal, and by converting the voltage signal to a differential voltage signal, by the optical receiver. The step of performing a gain on the differential voltage signal based on the control signal of 1 to obtain the differential voltage signal obtained after the gain, which is the frequency response of the differential voltage signal within the first bandwidth. The value is obtained after gain by the step and the optical receiver, where the value is greater than that within the optical electron detector bandwidth and any frequency within the first bandwidth is higher than the optical electron detector's high frequency cutoff frequency. A step of generating a second control signal based on the differential voltage signal, which is used to control the optical receiver to perform a gain on the differential voltage signal. A receiving method including the steps to be performed is provided.
第4の態様を参照すると、第4の態様の第1の可能な実装において、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成するステップは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。 Referring to a fourth aspect, in the first possible implementation of the fourth aspect, the step of generating a second control signal based on the differential voltage signal obtained after gain is particularly multiple sampling processes. Is performed, and the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the plurality of sampling processes is used as the second control signal, and each sampling process is performed. In the following process, ie, gaining the differential voltage signal based on the control signal to obtain the differential voltage signal obtained after the gain, obtaining after the gain to obtain the value of the sampling point. It involves sampling the upper and lower levels of the differential voltage signal obtained, and modifying the control signal based on a preset amount of modification.
第4の態様を参照すると、第4の態様の第2の可能な実装において、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成するステップは特に、複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第1の周波数より高いエネルギーと、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第1の周波数より低いエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。 Referring to the fourth aspect, in the second possible implementation of the fourth aspect, the step of generating the second control signal based on the differential voltage signal obtained after gain is particularly a plurality of detection processes. Is performed, and the control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the plurality of detection processes is used as the second control signal. To obtain the differential voltage signal obtained after the gain by performing a gain on the differential voltage signal based on the control signal, using the first frequency as the boundary to obtain the energy difference. Therefore, the energy of the differential voltage signal obtained after gain and higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal obtained after gain and lower than the first frequency are detected separately. Here, the first frequency is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control signal can be modified based on a preset modification amount. Including being carried out.
第4の態様における実施形態は、第2の態様における光受信機に対応する受信方法であり、有益な効果は第2の態様のものと同じであり、本明細書には、詳細は再度記載されない。 The embodiment in the fourth aspect is the receiving method corresponding to the optical receiver in the second aspect, the beneficial effect is the same as that of the second aspect, and the details are described again herein. Not done.
第5の態様によれば、固定抵抗器と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、可変抵抗回路と、出力ポートとを含むトランスインピーダンス増幅回路であって、固定抵抗器は2つのポートを含み、一方のポートは接地され、他方のポートは、第1のトランジスタのエミッタに接続され、第1のトランジスタのベースは、入力信号を受信するように構成され、第1のトランジスタのコレクタは、第2のトランジスタのエミッタに接続され、第2のトランジスタのベースは、バイアス電圧信号を受信するように構成され、第2のトランジスタのコレクタは、可変抵抗回路の第1のポートに接続され、バイアス電圧信号は、入力信号のためのゲインを調整するために使用され、出力ポートは、第2のトランジスタのコレクタと可変抵抗回路の第1のポートとの間の接続ライン上に位置し、可変抵抗回路は3つのポートを含み、可変抵抗回路の第2のポートは、制御信号を受信するように構成され、可変抵抗回路の第3のポートは接地され、制御信号は、可変抵抗回路の抵抗値を制御するために使用されるトランスインピーダンス増幅回路が提供される。 According to the fifth aspect, it is a transimpedance amplification circuit including a fixed resistor, a first transistor, a second transistor, a variable resistance circuit, and an output port, and the fixed resistor has two ports. One port is grounded, the other port is connected to the emitter of the first transistor, the base of the first transistor is configured to receive the input signal, and the collector of the first transistor , Connected to the emitter of the second transistor, the base of the second transistor is configured to receive the bias voltage signal, the collector of the second transistor is connected to the first port of the variable resistor circuit, The bias voltage signal is used to adjust the gain for the input signal, and the output port is located on the connection line between the collector of the second transistor and the first port of the variable resistor circuit and is variable. The resistance circuit includes three ports, the second port of the variable resistance circuit is configured to receive the control signal, the third port of the variable resistance circuit is grounded, and the control signal is the resistance of the variable resistance circuit. Transistor impedance amplification circuits used to control values are provided.
結論として、本願の実施形態において提供される光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保される一方、コンポーネントコストが削減される。 In conclusion, according to the optical receiver provided in the embodiments of the present application, an optical electron detector whose bandwidth is lower than the system transmission bandwidth requirement is used to significantly reduce the cost of the optical receiver and transimpedance. The amplifier circuit is used to repair the degradation of the received signal caused by the lack of bandwidth, so that the quality of the received signal is ensured while the component cost is reduced.
以下は、本願の実施形態における技術的解決策について、本願の実施形態における添付の図面を参照して記載している。 The technical solutions of the embodiments of the present application are described below with reference to the accompanying drawings of the embodiments of the present application.
図1を参照すると、図1は、本願の実施形態において提供される光受信機を有するONUまたはOptical Line Terminal(OLT)が適用可能である10G PONシステムの概略構造図である。10G PONシステム100は、少なくとも1つのOLT110と、複数のONU120と、1つの光分配ネットワーク(Optical Distribution Network、ODN)130とを含む。OLT110は、複数のONU120に、ODN130をポイントツーマルチポイント方式で使用することによって接続される。OLT110からONU120への方向は、ダウンリンク方向と定義され、ONU120からOLT110への方向は、アップリンク方向と定義される。
Referring to FIG. 1, FIG. 1, ONU also has an optical receiver provided in an embodiment of the present application is a schematic structural diagram of a 10G PON system O ptical Line Terminal (OLT) is applicable. The
本願の一実施形態は、光受信機200を提供し、光受信機200は、10G PONシステムまたはより高速のPONシステムのONUに適用され得る。図2に示されているように、光受信機200は、光電子検出器201と、トランスインピーダンス増幅回路202と、シングルエンド−差動コンバータ203と、I/Oインターフェース204と、コントローラ205とを含む。
One embodiment of the present application provides an optical receiver 200, which can be applied to an ONU in a 10G PON system or a faster PON system. As shown in FIG. 2, the optical receiver 200 includes a
光電子検出器201は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器201の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。
The
特に、光電子検出器201は、光受信機200におけるコストの最も大きな部分を反映し、したがって、コンポーネントコストは、低帯域幅光電子検出器201を使用することによって大きく削減され得る。それに応じて、高周波信号が検出され得ないという問題がある。
In particular, the
トランスインピーダンス増幅回路202は、電流信号および第1の制御信号を受信し、電圧信号を得るために第1の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、第1の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器201の帯域幅内のものより大きく、第1の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器201の高域カットオフ周波数以上である。
The
任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路202は、アンダーダンプトランスインピーダンス増幅回路であってもよい。本願は、可能な実装を提供する。アンダーダンプトランスインピーダンス増幅回路の構造が図3に示されており、固定抵抗器301と、第1のトランジスタ302と、第2のトランジスタ303と、可変抵抗回路304と、出力ポート305とを含む。
Optionally, the
固定抵抗器301は、2つのポートを含む。一方のポートは接地され、他方のポートは、第1のトランジスタ302のエミッタに接続される。第1のトランジスタ302のベースは、入力信号を受信するように構成され、第1のトランジスタ302のコレクタは、第2のトランジスタ303のエミッタに接続される。第2のトランジスタ303のベースは、バイアス電圧信号を受信するように構成され、第2のトランジスタ303のコレクタは、可変抵抗回路304の第1のポートに接続される。バイアス電圧信号は、入力信号のためのゲインを調整するために使用される。出力ポート305は、第2のトランジスタ303のコレクタと可変抵抗回路304の第1のポートとの間の接続ライン上に位置する。可変抵抗回路304は、3つのポートを含む。可変抵抗回路304の第2のポートは、制御信号を受信するように構成され、可変抵抗回路304の第3のポートは接地され、制御信号は、可変抵抗回路304の抵抗値を制御するために使用される。
The fixed
図3における304は、可変抵抗回路の特定の実装解決策を示しており、依然として多数の同様の実装解決策があることを理解されたい。これは、本願において限定されない。 30 4 in FIG. 3 shows a specific implementation solutions of the variable resistance circuit, it is to be understood that there is still a large number of similar implementations solution. This is not limited in this application.
本願のこの実施形態では、可変抵抗回路304の抵抗値は、トランスインピーダンス増幅回路202の減衰率を変化させるために調整される。より小さい減衰率は、高周波のためのより大きな追加ゲインをもたらす。トランスインピーダンス増幅回路202の周波数応答曲線が図4に示されており、図4におけるζは減衰率である。本明細書における高周波は、光電子検出器201の高域カットオフ周波数より高い周波数である。
In this embodiment of the present application, the resistance value of the
トランスインピーダンス増幅回路202の第1の帯域幅は、既存の技術的解決策を使用することによって制御されてもよいことに留意されたい。これは、本願において限定されない。さらに、より小さい減衰率はより激しいシステム振動を引き起こすので、減衰率を過度に小さくすることはできない。減衰率の値制限により、トランスインピーダンス増幅回路202による高周波のための追加のゲインの値範囲がある。図5に示されているように、実線は、光電子検出器201の周波数応答曲線を表し、破線は、トランスインピーダンス増幅回路202と光電子検出器201の組み合わされた周波数応答曲線である。たとえば、位置aでは、補償しようとする差がトランスインピーダンス増幅回路202による高周波のための追加のゲインの範囲を超えず、したがって、補償は、トランスインピーダンス増幅回路202を使用することによって実施されてもよく、位置bでは、補償しようとする差がトランスインピーダンス増幅回路202による高周波のための追加のゲインの範囲を超え、したがって、完全な補償は、トランスインピーダンス増幅回路202を使用することによってだけでは実施され得ない。この場合、次の次数の補償が必要とされる。
First bandwidth of the
シングルエンド−差動コンバータ203は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号をI/Oインターフェース204およびコントローラ205に送るように構成される。
The single-ended-
I/Oインターフェース204は、差動電圧信号を出力するように構成される。
The I /
コントローラ205は、差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成し、第2の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路202に送るように構成され、第2の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路202を制御するために使用される。
The
特に、光受信機200の信号処理プロセスは、以下の通りである。 In particular, the signal processing process of the optical receiver 200 is as follows.
光受信機200によって検出された光信号は、最初に、電流信号を生成するために、光電子検出のための光電子検出器201を通過し、電流信号は、トランスインピーダンス増幅回路202を通過した後、電圧信号に変換される。トランスインピーダンス増幅回路は、一次高周波ゲインを提供することができ、ゲインは、トランスインピーダンス増幅回路202内で実施される。図3に示されているように、可変抵抗回路304の抵抗値は、ゲイン周波数にてピークゲインを生成し、光電子検出器201の帯域幅の不足を補償する(すなわち、トランスインピーダンス増幅回路202の通過帯域範囲内の高周波でより高いゲインを提供する)ために調整される。追加のノイズを導入することなくゲインがトランスインピーダンス増幅回路202内で実施されるので、ノイズのないゲイン補償を高周波のために実施することができる。本明細書における高周波は、光電子検出器201の高域カットオフ周波数より高い周波数でもある。
The optical signal detected by the optical receiver 200 first passes through the
トランスインピーダンス増幅回路202によってゲイン補償が実施される信号は、シングルエンド−差動コンバータ203によって差動信号に変換され、差動信号は、I/Oインターフェース204を使用することによって出力される。
The signal for which gain compensation is performed by the
さらに、コントローラ205は、第2の制御信号を適応的に生成し、受信された電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路202を制御するように構成され、トランスインピーダンス増幅回路202が光電子検出器201にとって現段階で最適な補償を実施することを可能にする。3つの補償の可能性、すなわち補償不足、最適な補償、および過補償が図6に示されている。
Further, the
任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路202が現段階で最適な補償を実施することを可能にする第2の制御信号は、主に以下の2つの方式で生成される。
The second control signal, which optionally allows the
(1)コントローラ205は、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセスを実施する。
(1) The
最初に、コントローラ205は、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路202に送る。
First, the
この場合、トランスインピーダンス増幅回路202は、電圧信号を得るために、電流信号について、制御信号によって決定されるトランスインピーダンスゲインを生成し、電圧信号は、差動電圧信号を得るために、シングルエンド−差動コンバータ203を通過する。
In this case, the
次いで、コントローラ205は、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングする。
最後に、コントローラ205は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。
Finally, the
換言すれば、各回のサンプリング処理は、異なるサンプリングポイントを得るために、異なるトランスインピーダンスゲイン後に得られる信号について実施される。最大値を有するサンプリングポイントが、得られたサンプリングポイントから選択され、そのサンプリングポイントに対応する制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路202が現段階で最適な補償を実施することを可能にすることができる。
In other words, each sampling process is performed on the signals obtained after different transimpedance gains in order to obtain different sampling points. The sampling point having the maximum value is selected from the obtained sampling points, and the control signal corresponding to the sampling point can enable the
したがって、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラ205は特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されている。
Therefore, after performing the sampling process a plurality of times, the
(2)コントローラ205は、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセスを実施する。
(2) The
最初に、コントローラ205は、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路202に送る。
First, the
この場合、トランスインピーダンス増幅回路202は、電圧信号を得るために、電流信号について、制御信号によって決定されるトランスインピーダンスゲインを生成し、電圧信号は、差動電圧信号を得るために、シングルエンド−差動コンバータ203を通過する。
In this case, the
次いで、コントローラ205は、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、受信された差動電圧信号の各ビットの持続時間である
The
最後に、コントローラ205は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。
Finally, the
換言すれば、各回の検出処理は、異なるエネルギー差を得るために、異なるトランスインピーダンスゲイン後に得られる信号について実施される。最小のエネルギー差が、得られたエネルギー差から選択され、そのエネルギー差に対応する制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路202が現段階で最適な補償を実施することを可能にすることができる。
In other words, each detection process is performed on the signals obtained after different transimpedance gains in order to obtain different energy differences. The minimum energy difference is selected from the resulting energy difference, and the control signal corresponding to that energy difference can allow the
したがって、複数回の検出処理を実施した後、コントローラ205は特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されている。
Therefore, after performing the detection processing a plurality of times, the
第2の制御信号は、間隔を置いて選択されてもよいことを理解されたい。前述の選択プロセスの実行時間は、間隔時間に比較して非常に短いので、サービス伝送は影響されない。さらに、トランスインピーダンス増幅回路202の補償効果は環境変化と共に変動し、環境変化(温度変化など)は、漸進的なプロセスである。したがって、現在の実行中に使用される制御信号は、比較的小さい範囲内でのみ数回にわたって修正され得、最適な制御信号が、前述の方法(1)および(2)の1つを使用することによって選択される。このようにして、選択プロセスの実行時間を効果的に削減することができる。
It should be understood that the second control signal may be selected at intervals. The execution time of the above-mentioned selection process is very short compared to the interval time, so the service transmission is not affected. Further, the compensation effect of the
任意選択で、光受信機200は、等化器206をさらに含む。図7に示されているように、等化器206は、差動電圧信号および第3の制御信号を受信し、第3の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をコントローラおよびI/Oインターフェースに送るように構成され、第2の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第1の帯域幅内のものより大きく、第2の帯域幅内の任意の周波数が第1の帯域幅内の任意の周波数より高い。
Optionally, the optical receiver 200 further includes an
この場合、コントローラ205は、差動電圧信号に基づいて第4の制御信号を生成し、第4の制御信号を等化器206に送るようにさらに構成され、第4の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器206を制御するために使用される。
In this case, the
特に、本願のこの実施形態では、シングルエンド−差動コンバータ203によって出力された差動電圧信号は、最初に、等化器206を通過する。ゲイン補償がさらに最適化されることを必要とする場合、等化器206は、差動電圧信号に対してさらなるゲインを実施し、ゲイン補償が最適である場合、等化器206は、信号に対して処理を実施せず、伝送回路と等価である。
In particular, in this embodiment of the present application, the differential voltage signal output by the single-ended-
さらに、コントローラ205は、第4の制御信号を適応的に生成し、受信された差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器206を制御するように構成され、等化器206が光電子検出器201にとって最適な補償を実施することを可能にする。等化器206は、アナログ等化器またはデジタル等化器であってよい。
Further, the
任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路202が最適な補償を実施することを可能にする第2の制御信号、および等化器206が最適な補償を実施することを可能にする第4の制御信号は、主に以下の2つの方式で生成される。
Optionally, a second control signal that allows the
(1)コントローラ205は、複数回の第1のサンプリング処理を実施し、各回の第1のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ205によって、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路202に送ること、
コントローラ205によって、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
コントローラ205によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。
(1) The
The
The
複数回の第1のサンプリング処理を実施した後、コントローラ205は、複数回の第1のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用する。
After performing the first sampling process a plurality of times, the
第2の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路202に送った後、コントローラ205はさらに、複数回の第2のサンプリング処理を実施し、各回の第2のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ205によって、制御信号を等化器206に送ること、
コントローラ205によって、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
コントローラ205によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。
After sending the second control signal to the
Sending a control signal to the
The
複数回の第2のサンプリング処理を実施した後、コントローラ205は、複数回の第2のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第4の制御信号として使用する。
After performing the second sampling process a plurality of times, the
(2)コントローラ205は、複数回の第1の検出処理を実施し、各回の第1の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ205によって、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路202に送ること、
コントローラ205によって、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
コントローラ205によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。
(2) The
The
The
複数回の第1の検出処理を実施した後、コントローラ205は、複数回の第1の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用する
After performing the first detection processing a plurality of times, the
第2の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路202に送った後、コントローラ205は、複数回の第2の検出処理をさらに実施し、各回の第2の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ205によって、制御信号を等化器に送ること、
コントローラ205によって、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
コントローラ205によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。
After sending the second control signal to the
Sending a control signal to the equalizer by
The
複数回の第2の検出処理を実施した後、コントローラ205は、複数回の第2の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第4の制御信号として使用する
After performing the second detection processing a plurality of times, the
等化器206が差動電圧信号に対してゲインを実施しないときサンプリングポイントの得られた値が最大である場合または得られたエネルギー差が最小である場合、それは、トランスインピーダンス増幅回路202が光電子検出器201にとって最適な補償をすでに実施済みであり、等化器206は機能する必要がないことを示し、そうでない場合、それは等化器206が機能する必要があることを示すことに留意されたい。
When the
さらに、トランスインピーダンス増幅回路202によるゲイン補償は、追加のノイズを導入することなくトランスインピーダンス増幅回路202内で実施されるが、等化器206は、補償中に追加のノイズを導入する。したがって、トランスインピーダンス増幅回路202が優先的に調整される。しかし、等化器206は、広い補償範囲という利点を有し、トランスインピーダンス増幅回路202に比べてより高い周波数について補償を実施することができる。トランスインピーダンス増幅回路202が最適な補償を実施することができない場合、等化器206は、最適な補償効果を達成するために、さらなる補償を実施してもよい。
Further, the gain compensation by the
さらに、第2の制御信号および第4の制御信号は、間隔を置いて選択されてもよい。前述の選択プロセスの実行時間は、間隔時間に比較して非常に短いので、サービス伝送は影響されない。さらに、トランスインピーダンス増幅回路202および等化器206の補償効果は、環境変化と共に変動し、環境変化(温度変化など)は、漸進的なプロセスである。したがって、現在の実行中に使用される制御信号のみが、比較的小さい範囲内で数回にわたって修正され得、最適な制御信号が、前述の方法(1)および(2)の1つを使用することによって選択される。このようにして、選択プロセスの実行時間を効果的に削減することができる。
Further, the second control signal and the fourth control signal may be selected at intervals. The execution time of the above-mentioned selection process is very short compared to the interval time, so the service transmission is not affected. Further, the compensation effect of the
本願の別の実施形態は、受信方法を提供する。図8に示されているように、この方法は、以下のステップを含む。 Another embodiment of the present application provides a receiving method. As shown in FIG. 8, this method involves the following steps:
801.光受信機が、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換し、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。 801. The optical receiver converts the optical signal received by using the optoelectronic detector into a current signal, and the bandwidth of the optoelectronic detector is lower than the system transmission bandwidth requirement.
802.光受信機は、電圧信号を得るために、第1の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、第1の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第1の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である。 802. The optical receiver performs a transimpedance gain on the current signal based on the first control signal in order to obtain the voltage signal, and the frequency response value of the current signal within the first bandwidth is the photoelectron detector. Any frequency within the first bandwidth is greater than or equal to the high frequency cutoff frequency of the photoelectron detector.
803.光受信機は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成し、第2の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される。 803. The optical receiver converts the voltage signal into a differential voltage signal and generates a second control signal based on the differential voltage signal, which performs a transimpedance gain on the current signal. Used to control the optical receiver.
任意選択で、光受信機が差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成する解決策は、以下の通りである。 An optional solution for the optical receiver to generate a second control signal based on the differential voltage signal is as follows.
(1)複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。
(1) The control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after performing the sampling process a plurality of times is used as the second control signal. In each sampling process, the following process, that is,
To obtain a voltage signal, perform transimpedance gain on the current signal based on the control signal, convert the voltage signal to a differential voltage signal, and to obtain the value of the sampling point of the differential voltage signal. Sampling the upper and lower levels and modifying the control signal based on a preset amount of modification is performed.
(2)複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。
(2) The control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the multiple detection processes is performed as the second control signal, and each time the detection process is performed. In the detection process, the following process, that is,
To obtain a voltage signal, perform a transimpedance gain on the current signal based on the control signal, convert the voltage signal to a differential voltage signal, use the first frequency as the boundary, and obtain the energy difference. Therefore, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are detected separately, where the first frequency is 0.28 / Tb. Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control signal is modified based on a preset modification amount.
要するに、前述の2つの解決策のどちらにおいても、制御信号が修正され、その結果、受信された信号は異なるステータスにあり、これらのステータスを比較することによって、比較的最適な制御信号が選択される。 In short, in both of the above two solutions, the control signal is modified so that the received signal is in a different status, and by comparing these statuses, a relatively optimal control signal is selected. NS.
任意選択で、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップの後、この方法は、第3の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施するステップであって、第2の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第1の帯域幅内のものより大きく、第2の帯域幅内の任意の周波数が第1の帯域幅内の任意の周波数より高い、ステップをさらに含む。第2の制御信号を生成した後、この方法は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第4の制御信号を生成するステップであって、第4の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップをさらに含む。 After optionally converting the voltage signal into a differential voltage signal by the optical receiver, this method is a step of performing a gain on the differential voltage signal based on a third control signal. , The frequency response value of the differential voltage signal within the second bandwidth is greater than that within the first bandwidth, and any frequency within the second bandwidth is any frequency within the first bandwidth. Higher, including more steps. After generating the second control signal, this method is a step of generating a fourth control signal based on the differential voltage signal obtained after gain, wherein the fourth control signal is a differential voltage signal. It further comprises a step used to control the optical receiver to perform gain on.
この場合、光受信機が差動電圧信号に基づいて第2の制御信号および第4の制御信号を生成する解決策は、以下の通りである。 In this case, the solution for the optical receiver to generate the second control signal and the fourth control signal based on the differential voltage signal is as follows.
(1)複数回の第1のサンプリング処理を実施し、複数回の第1のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用し、各回の第1のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。
(1) The control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the first sampling process of the plurality of times is performed and the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value is obtained by the second sampling process. It is used as a control signal, and in each first sampling process, the following process, that is,
To obtain a voltage signal, perform transimpedance gain on the current signal based on the control signal, convert the voltage signal to a differential voltage signal, and to obtain the value of the sampling point of the differential voltage signal. Sampling the upper and lower levels and modifying the control signal based on a preset amount of modification is performed.
第2の制御信号を生成した後、光受信機は、複数回の第2のサンプリング処理を実施し、複数回の第2のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第4の制御信号として使用し、各回の第2のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。
After generating the second control signal, the optical receiver performs a plurality of second sampling processes and has the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the plurality of second sampling processes. The control signal corresponding to the sampling point is used as the fourth control signal, and in each second sampling process, the following process, that is,
Gaining the differential voltage signal based on the control signal to obtain the differential voltage signal obtained after the gain, and obtaining the value of the sampling point of the differential voltage signal obtained after the gain The upper and lower levels are sampled and the control signal is modified based on a preset amount of modification.
(2)複数回の第1の検出処理を実施し、複数回の第1の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用し、各回の第1のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。
(2) The control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the first detection process is performed a plurality of times and the first detection process is performed a plurality of times, and the second control signal is used. In the first sampling process of each time, the following process, that is,
To obtain a voltage signal, perform transimpedance gain on the current signal based on the control signal, convert the voltage signal to a differential voltage signal, and to obtain the value of the sampling point of the differential voltage signal. Sampling the upper and lower levels and modifying the control signal based on a preset amount of modification is performed.
第2の制御信号を生成した後、光受信機は、複数回の第2の検出処理を実施し、複数回の第2のサンプリング処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第4の制御信号として使用し、各回の第2の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。 After generating the second control signal, the optical receiver performs a plurality of second detection processes, and is the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the plurality of second sampling processes. The control signal corresponding to is used as the fourth control signal, and in the second detection process of each time, the following process, that is, gaining is performed on the differential voltage signal based on the control signal, and after the gain To obtain the obtained differential voltage signal, use the first frequency as a boundary, and obtain the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the differential voltage lower than the first frequency in order to obtain the energy difference. The energy of the signal is detected separately, where the first frequency is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and based on a preset amount of correction. The control signal is modified.
本願のこの実施形態は、前述の装置実施形態に対応する方法実施形態であり、実装原理および達成される効果については、前述の実施形態において記載されており、詳細は、本願のこの実施形態では再度記載されない。 This embodiment of the present application is a method embodiment corresponding to the above-described device embodiment, and the mounting principle and the effect to be achieved are described in the above-mentioned embodiment, and the details are described in this embodiment of the present application. Not listed again.
本願の別の実施形態は、光受信機900を提供し、光受信機900は、10G PONシステムまたはより高速のPONシステムのONUに適用され得る。図9に示されているように、光受信機900は、光電子検出器901と、第1のトランスインピーダンス増幅回路902と、シングルエンド−差動コンバータ903と、等化器904と、I/Oインターフェース905と、コントローラ906とを含む。
Another embodiment of the present application provides an optical receiver 900, which can be applied to an ONU in a 10G PON system or a faster PON system. As shown in FIG. 9, the optical receiver 900 includes a
光電子検出器901は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器901の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。
特に、光電子検出器901は、光受信機900におけるコストの最も大きな部分を反映し、したがって、コンポーネントコストは、低帯域幅光電子検出器901を使用することによって大きく削減され得る。それに応じて、高周波信号が検出され得ないという問題がある。
In particular, the
第1のトランスインピーダンス増幅回路902は、電流信号を受信し、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成される。
The first
シングルエンド−差動コンバータ903は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号を等化器904に送信するように構成される。
The single-ended-
等化器904は、差動電圧信号および第1の制御信号を受信し、第1の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をI/Oインターフェース905およびコントローラ906に送信するように構成され、第1の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器901の帯域幅内のものより大きく、第1の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器901の高域カットオフ周波数より高い。
The
本明細書における等化器904は、アナログ等化器またはデジタル等化器であってよい。
The
I/Oインターフェース905は、ゲイン後に得られた差動電圧信号を出力するように構成される。
The I /
コントローラ906は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成し、第2の制御信号を等化器904に送信するように構成され、第2の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器904を制御するために使用される。
The
本願のこの実施形態では、等化器904は、高周波のためのゲイン補償を実施するために使用される。等化器904の広い補償範囲という特徴によれば、等化器904は、最適な効果を達成するために光電子検出器901のための補償を実施することが可能である。等化器のない前の実施形態に比べて、この実施形態は、光電子検出器901のための補償の範囲がより広いという利点を有し、高周波のためのゲイン補償が完全に等化器によって実施されるので、より多くのノイズが導入されるという欠点を有する。
In this embodiment of the present application, the
任意選択で、等化器904が光電子検出器901にとって現段階で最適な補償を実施することを可能にする第2の制御信号は、主に以下の2つの方式で生成される。
The second control signal, which optionally allows the
(1)コントローラ906は、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセスを実施する。
(1) The
最初に、コントローラ906は、制御信号を等化器904に送信する。
First, the
この場合、等化器904は、差動電圧信号について、制御信号によって決定されるゲインを生成し、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得る。
In this case, the
次いで、コントローラ906は、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングする。
The
最後に、コントローラ906は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。
Finally, the
換言すれば、各回のサンプリング処理は、異なるサンプリングポイントを得るために、異なるゲイン後に得られる信号について実施される。最大値を有するサンプリングポイントが、得られたサンプリングポイントから選択され、そのサンプリングポイントに対応する制御信号は、等化器904が最適な補償を実施することを可能にすることができる。 In other words, each sampling process is performed on the signals obtained after different gains in order to obtain different sampling points. Sampling points having the maximum value is selected from the obtained sampling points, the control signal corresponding to the sampling point, the equalizer 9 04 can make it possible to implement the optimal compensation.
したがって、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラ906は特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されている。
Therefore, after performing the sampling process a plurality of times, the
(2)コントローラ906は、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセスを実施する。
(2) The
最初に、コントローラ906は、制御信号を等化器904に送信する。
First, the
この場合、等化器904は、差動電圧信号について、制御信号によって決定されるゲインを生成し、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得る。
In this case, the
次いで、コントローラ906は、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第1の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第1の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間である。
The
最後に、コントローラ906は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。
Finally, the
換言すれば、各回の検出処理は、異なるエネルギー差を得るために、異なるゲイン後に得られる信号について実施される。最小のエネルギー差が、得られたエネルギー差から選択され、そのエネルギー差に対応する制御信号は、等化器904が最適な補償を実施することを可能にすることができる。 In other words, each detection process is performed on the signals obtained after different gains in order to obtain different energy differences. Minimum energy difference is selected from the resulting energy difference, the control signal corresponding to the energy difference, the equalizer 9 04 can make it possible to implement the optimal compensation.
したがって、複数回の検出処理を実施した後、コントローラ906は特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用するように構成されている。
Therefore, after performing the detection processing a plurality of times, the
本願の別の実施形態は、受信方法を提供する。図10に示されているように、この方法は、以下のステップを含む。 Another embodiment of the present application provides a receiving method. As shown in FIG. 10, this method involves the following steps:
1001.光受信機は、光電子検出器を使用することによって、受信された光信号を電流信号に変換し、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。 1001. The optical receiver converts the received optical signal into a current signal by using the optoelectronic detector, and the bandwidth of the optoelectronic detector is lower than the system transmission bandwidth requirement.
1002.光受信機は、電圧信号を得るために、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換する。 1002. The optical receiver performs transimpedance gain on the current signal and converts the voltage signal into a differential voltage signal in order to obtain the voltage signal.
1003.光受信機は、第1の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得るが、第1の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第1の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高い。 1003. The optical receiver performs gain on the differential voltage signal based on the first control signal to obtain the differential voltage signal obtained after the gain, but the differential voltage signal within the first bandwidth. The frequency response value of is larger than that within the bandwidth of the photoelectron detector, and any frequency within the first bandwidth is higher than the high cutoff frequency of the photoelectron detector.
1004.光受信機は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第2の制御信号を生成し、第2の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される。 1004. The optical receiver generates a second control signal based on the differential voltage signal obtained after the gain, and the second control signal causes the optical receiver to perform the gain on the differential voltage signal. Used to control.
任意選択で、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて、比較的最良の補償効果を有する制御信号を生成することは、主に以下の2つの方法で実施される。 Arbitrarily, the generation of the control signal having the relatively best compensation effect based on the differential voltage signal obtained after the gain is mainly carried out by the following two methods.
(1)複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第2の制御信号として使用し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。
(1) The control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after performing the sampling process a plurality of times is used as the second control signal. In each sampling process, the following process, that is,
Gaining the differential voltage signal based on the control signal to obtain the differential voltage signal obtained after the gain, and obtaining the value of the sampling point of the differential voltage signal obtained after the gain The upper and lower levels are sampled and the control signal is modified based on a preset amount of modification.
(2)複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第2の制御信号として使用し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第1の周波数より高いエネルギーと、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第1の周波数より低いエネルギーを別々に検出し、ここで、第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。
(2) The control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the multiple detection processes is performed as the second control signal, and each time the detection process is performed. In the detection process, the following process, that is,
Gain on the differential voltage signal based on the control signal to get the differential voltage signal obtained after gain, use the first frequency as the boundary and after gain to get the energy difference The energy of the obtained differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the obtained differential voltage signal after gain and lower than the first frequency are detected separately, and here, the first The frequency of 1 is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control signal is modified based on a preset modification amount.
前述の複数の実施形態における制御方法は、すべて適応フィードバック制御方式である。本願は、複数の可能な実装を提供し、いかなる同様の制御解決策も、本願の保護範囲内に入るものとする。 The control methods in the plurality of embodiments described above are all adaptive feedback control methods. The present application provides multiple possible implementations, and any similar control solution shall fall within the scope of the present application.
さらに、適応フィードバック制御方式に加えて、等化調整が、プログラム可能なアナログまたはデジタル方式でさらに制御および実施され得る。この解決策における光受信機は、図2、図7、または図9に示されている任意の光受信機に含まれるものと同様のコンポーネントを含み得る。光電子検出器、トランスインピーダンス増幅回路、シングルエンド−差動コンバータ、等化器、およびI/Oインタフェースの機能は、すべて前述の実施形態におけるものと同じであり、唯一の違いは、コントローラが差動電圧信号を受信する必要がなく、したがって、差動電圧信号に対してサンプリング処理または検出処理を実施しない点にある。温度と制御信号との間の関係など外部環境変化と制御信号との間の対応は、製品設計段階におけるシミュレーション結果など関連の情報に基づいて推定され、対応する制御信号は、外部温度値に基づいて直接選択される。参考のために、図11は、図2に示されている光受信機に含まれるものと同じコンポーネントを含む光受信機の概略構造図である。 Further, in addition to the adaptive feedback control scheme, equalization adjustment can be further controlled and performed in a programmable analog or digital scheme. The optical receiver in this solution may include components similar to those included in any of the optical receivers shown in FIG. 2, FIG. 7, or FIG. The functions of the optoelectronic detector, transimpedance amplifier circuit, single-ended-differential converter, equalizer, and I / O interface are all the same as in the previous embodiment, the only difference being that the controller is differential. The point is that it is not necessary to receive the voltage signal, and therefore no sampling process or detection process is performed on the differential voltage signal. The correspondence between external environmental changes and control signals, such as the relationship between temperature and control signals, is estimated based on relevant information such as simulation results at the product design stage, and the corresponding control signals are based on external temperature values. Is selected directly. For reference, FIG. 11 is a schematic structural diagram of an optical receiver that includes the same components as those included in the optical receiver shown in FIG.
外部環境変化と制御信号との間の関係は、コントローラ内に予め記憶されてもよく、別の駆動コンポーネント内に記憶されてもよく、この駆動コンポーネントは、コントローラを働くように制御し、または、操作員が対応に基づいてコントローラを働くように制御する場合、プリントされてもよいことを理解されたい。これは、本願において限定されない。 The relationship between changes in the external environment and the control signal may be pre-stored in the controller or stored in another drive component, which controls or controls the controller to work. It should be understood that if the operator controls the controller to work on a response basis, it may be printed. This is not limited in this application.
複数の本願の実施形態において提供されている光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路および/または等化器は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保されながらコンポーネントコストが削減される。 According to the optical receivers provided in a plurality of embodiments of the present application, an optical electron detector whose bandwidth is lower than the system transmission bandwidth requirement is used to significantly reduce the cost of the optical receiver and transimpedance. Amplifier circuits and / or equalizers are used to repair the degradation of the received signal caused by lack of bandwidth, resulting in reduced component costs while ensuring the quality of the received signal.
前述の説明は、単に本願の特定の実装であり、本願の保護範囲を限定することは意図されていない。本願に開示されている技術範囲内で当業者によって容易に割り出されるいかなる変形または置換も、本願の保護範囲内に入るものとする。したがって、本願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲の対象となるものとする。 The above description is merely a specific implementation of the present application and is not intended to limit the scope of protection of the present application. Any modification or substitution readily identified by one of ordinary skill in the art within the technical scope disclosed in the present application shall fall within the scope of protection of the present application. Therefore, the scope of protection of the present application shall be covered by the scope of protection of the claims.
Claims (19)
前記光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、前記光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、
前記トランスインピーダンス増幅回路は、前記電流信号および第1の制御信号を受信し、電圧信号を得るために前記第1の制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、前記トランスインピーダンス増幅回路の第1の帯域幅内の前記電流信号の周波数応答値は、前記光電子検出器の前記帯域幅内のものより大きく、前記第1の帯域幅内の任意の周波数が前記光電子検出器の高域カットオフ周波数以上であり、
前記シングルエンド−差動コンバータは、前記電圧信号を差動電圧信号に変換し、前記差動電圧信号を前記I/Oインターフェースおよび前記コントローラに送信するように構成され、
前記I/Oインターフェースは、前記差動電圧信号を出力するように構成され、
前記コントローラは、前記差動電圧信号に基づいて前記第1の制御信号を生成し、前記第1の制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信するように構成され、前記第1の制御信号は、前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路を制御するために使用される、光受信機。 An optical receiver equipped with a photoelectron detector, a transimpedance amplifier circuit, a single-ended-differential converter, an I / O interface, and a controller.
The optoelectronic detector is configured to convert the received optical signal into a current signal, the optoelectronic detector bandwidth being lower than the system transmission bandwidth requirement.
The transimpedance amplifier circuit is configured to receive the current signal and the first control signal and perform a transimpedance gain on the current signal based on the first control signal in order to obtain a voltage signal. The frequency response value of the current signal within the first bandwidth of the transimpedance amplifier circuit is larger than that within the bandwidth of the photoelectron detector, and any frequency within the first bandwidth is used. It is equal to or higher than the high frequency cutoff frequency of the photoelectron detector.
The single-ended-differential converter is configured to convert the voltage signal into a differential voltage signal and transmit the differential voltage signal to the I / O interface and the controller.
The I / O interface is configured to output the differential voltage signal.
The controller, on the basis of the differential voltage signal to generate the first control signal is composed of the first control signal to be sent to the transimpedance amplifying circuit, said first control signal, An optical receiver used to control a transimpedance amplifier circuit to perform a transimpedance gain on the current signal.
制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信すること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
前記複数回のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、
前記複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用するように構成されている請求項1に記載の光受信機。 In particular, the controller performs a plurality of sampling processes, and in each sampling process, the following process, that is,
Sending a control signal to the transimpedance amplifier circuit,
To obtain the value of the sampling point, sample the upper and lower levels of the received differential voltage signal, and modify the control signal based on a preset modification amount. Configured
After performing the plurality of sampling processes, the controller particularly
The first aspect of claim 1, wherein the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the plurality of sampling processes is used as the first control signal. Optical receiver.
制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信すること、
第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第1の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第1の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
前記複数回の検出処理を実施した後、前記コントローラは特に、
複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用するように構成されている請求項1に記載の光受信機。 In particular, the controller performs a plurality of detection processes, and in each detection process, the following process, that is,
Sending a control signal to the transimpedance amplifier circuit,
Using the first frequency as a boundary, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are detected separately in order to obtain an energy difference. Here, the first frequency is 0.28 / Tb, and Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control signal is transmitted based on a preset correction amount. Configured to carry out modifications,
After performing the plurality of detection processes, the controller particularly
The optical reception according to claim 1, wherein the control signal corresponding to the minimum energy difference among the plurality of energy differences obtained after the plurality of detection processes is used as the first control signal. Machine.
前記等化器は、前記差動電圧信号および第2の制御信号を受信し、前記第2の制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施し、前記ゲイン後に得られた差動電圧信号を前記コントローラおよび前記I/Oインターフェースに送信するように構成され、第2の帯域幅内の前記差動電圧信号の周波数応答値は、前記第1の帯域幅内のものより大きく、前記第2の帯域幅内の任意の周波数が前記第1の帯域幅内の任意の周波数より高く、
前記コントローラは、前記差動電圧信号に基づいて前記第2の制御信号を生成し、前記第2の制御信号を前記等化器に送信するようにさらに構成され、前記第2の制御信号は、前記差動電圧信号に対してゲインを実施するように前記等化器を制御するために使用される請求項1に記載の光受信機。 Including an equalizer,
The equalizer receives the differential voltage signal and the second control signal, gains the differential voltage signal based on the second control signal, and obtains a difference after the gain. The dynamic voltage signal is configured to be transmitted to the controller and the I / O interface, and the frequency response value of the differential voltage signal within the second bandwidth is greater than that within the first bandwidth. Any frequency within the second bandwidth is higher than any frequency within the first bandwidth.
The controller, on the basis of the differential voltage signal to generate the second control signal, is further configured to transmit the second control signal to said equalizer, said second control signal, The optical receiver according to claim 1, which is used to control the equalizer to perform gain on the differential voltage signal.
制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信すること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
複数回の第1のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、
前記複数回の第1のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用するように構成されており、
前記第1の制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送った後、前記コントローラはさらに、複数回の第2のサンプリング処理を実施し、各回の第2のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号を前記等化器に送信すること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
前記事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施し、
前記複数回の第2のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、
前記複数回の第2のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第2の制御信号として使用するように構成されている請求項4に記載の光受信機。 In particular, the controller performs a plurality of first sampling processes, and in each of the first sampling processes, the following process, that is,
Sending a control signal to the transimpedance amplifier circuit,
To obtain the value of the sampling point, sample the upper and lower levels of the received differential voltage signal, and modify the control signal based on a preset modification amount. Configured
After performing the first sampling process multiple times, the controller specifically
The control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the plurality of first sampling processes is configured to be used as the first control signal.
After sending the first control signal to the transimpedance amplifier circuit, the controller further performs a plurality of second sampling processes, and in each second sampling process, the following process, that is,
Sending a control signal to the equalizer,
In order to obtain the value of the sampling point, the upper level and the lower level of the received differential voltage signal are sampled, and the control signal is modified based on the preset modification amount. ,
After performing the second sampling process a plurality of times, the controller particularly
The claim is configured to use the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the plurality of second sampling processes as the second control signal. 4. The optical receiver according to 4.
制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信すること、
第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第1の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第1の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
前記複数回の第1の検出処理を実施した後、前記コントローラは特に、
前記複数回の第1の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用するように構成されており、
前記第1の制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送った後、前記コントローラはさらに、複数回の第2の検出処理を実施し、各回の第2の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号を前記等化器に送信すること、
前記第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第1の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第1の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
前記事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施し、
前記複数回の第2の検出処理を実施した後、前記コントローラは特に、
前記複数回の第2の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第2の制御信号として使用するように構成されている請求項4に記載の光受信機。 In particular, the controller performs a plurality of first detection processes, and in each first detection process, the following process, that is,
Sending a control signal to the transimpedance amplifier circuit,
Using the first frequency as a boundary, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are detected separately in order to obtain an energy difference. Here, the first frequency is 0.28 / Tb, and Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control signal is transmitted based on a preset correction amount. Configured to carry out modifications,
After performing the first detection process a plurality of times, the controller particularly
The control signal corresponding to the minimum energy difference among the plurality of energy differences obtained after the plurality of first detection processes is used as the first control signal.
After sending the first control signal to the transimpedance amplifier circuit, the controller further performs a plurality of second detection processes, and in each second detection process, the following process, that is,
Sending a control signal to the equalizer,
Using the first frequency as a boundary, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are separately used to obtain an energy difference. Detected, where the first frequency is 0.28 / Tb, where Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and said based on the preset amount of correction. Implemented to modify the control signal,
After performing the second detection process a plurality of times, the controller particularly
According to claim 4, the control signal corresponding to the minimum energy difference among the plurality of energy differences obtained after the plurality of second detection processes is used as the second control signal. The optical receiver described.
前記光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、前記光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、
前記第1のトランスインピーダンス増幅回路は、前記電流信号を受信し、電圧信号を得るために前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、
前記シングルエンド−差動コンバータは、前記電圧信号を差動電圧信号に変換し、前記差動電圧信号を前記等化器に送信するように構成され、
前記等化器は、前記差動電圧信号および第1の制御信号を受信し、前記第1の制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施し、前記ゲイン後に得られた差動電圧信号を前記I/Oインターフェースおよび前記コントローラに送信するように構成され、前記等化器の第1の帯域幅内の前記差動電圧信号の周波数応答値は、前記光電子検出器の前記帯域幅内のものより大きく、前記第1の帯域幅内の任意の周波数が前記光電子検出器の高域カットオフ周波数より高く、
前記I/Oインターフェースは、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を出力するように構成され、
前記コントローラは、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号に基づいて前記第1の制御信号を生成し、前記第1の制御信号を前記等化器に送信するように構成され、前記第1の制御信号は、前記差動電圧信号に対してゲインを実施するように前記等化器を制御するために使用される、光受信機。 An optical receiver including a photoelectron detector, a first transimpedance amplifier circuit, a single-ended-differential converter, an equalizer, an I / O interface, and a controller.
The optoelectronic detector is configured to convert the received optical signal into a current signal, the optoelectronic detector bandwidth being lower than the system transmission bandwidth requirement.
The first transimpedance amplifier circuit is configured to receive the current signal and perform a transimpedance gain on the current signal in order to obtain a voltage signal.
The single-ended-differential converter is configured to convert the voltage signal into a differential voltage signal and transmit the differential voltage signal to the equalizer.
The equalizer receives the differential voltage signal and the first control signal, performs a gain on the differential voltage signal based on the first control signal, and obtains a difference after the gain. The frequency response value of the differential voltage signal, which is configured to transmit the dynamic voltage signal to the I / O interface and the controller and is within the first bandwidth of the equalizer, is the band of the photoelectron detector. Any frequency within the first bandwidth that is greater than that within the width is higher than the high frequency cutoff frequency of the photoelectron detector.
The I / O interface is configured to output the differential voltage signal obtained after the gain.
The controller, based on the differential voltage signal obtained after the gain to generate the first control signal is composed of the first control signal to be sent to the equalizer, said first The control signal of is an optical receiver used to control the equalizer to perform gain on the differential voltage signal.
制御信号を前記等化器に送信すること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
前記複数回のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、前記複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用するように構成されている請求項7に記載の光受信機。 In particular, the controller performs a plurality of sampling processes, and in each sampling process, the following process, that is,
Sending a control signal to the equalizer,
To obtain the value of the sampling point, sample the upper and lower levels of the received differential voltage signal, and modify the control signal based on a preset modification amount. Configured
After performing the plurality of sampling processes, the controller particularly transmits the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the plurality of sampling processes. The optical receiver according to claim 7, which is configured to be used as a control signal.
制御信号を前記等化器に送信すること、
第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第1の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第1の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施し、
前記複数回の検出処理を実施した後、前記コントローラは特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用するように構成されている請求項7に記載の光受信機。 In particular, the controller performs a plurality of detection processes, and in each detection process, the following process, that is,
Sending a control signal to the equalizer,
Using the first frequency as a boundary, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are detected separately in order to obtain an energy difference. Here, the first frequency is 0.28 / Tb, and Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control signal is transmitted based on a preset correction amount. Implement the correction and
After performing the plurality of detection processes, the controller particularly uses the control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the plurality of detection processes as the first control signal. The optical receiver according to claim 7, which is configured to be used.
前記光受信機によって、電圧信号を得るために第1の制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップであって、前記トランスインピーダンスゲインにおける第1の帯域幅内の前記電流信号の周波数応答値は、前記光電子検出器の前記帯域幅内のものより大きく、前記第1の帯域幅内の任意の周波数が前記光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である、ステップと、
前記光受信機によって、前記電圧信号を差動電圧信号に変換するステップ、および前記差動電圧信号に基づいて前記第1の制御信号を生成するステップであって、前記第1の制御信号は、前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように前記光受信機を制御するために使用される、ステップと
を含む受信方法。 A step of converting an optical signal received by an optoelectronic receiver by using an optoelectronic detector into a current signal, wherein the optoelectronic detector bandwidth is lower than the system transmission bandwidth requirement.
A step of performing a transimpedance gain on the current signal based on a first control signal by the optical receiver to obtain a voltage signal, wherein the transimpedance gain is within the first bandwidth. The frequency response value of the current signal is greater than that within the bandwidth of the photoelectron detector, and any frequency within the first bandwidth is greater than or equal to the high frequency cutoff frequency of the photoelectron detector. ,
By the light receiver, and generating a first control signal based on the voltage signal step into a differential voltage signal, and the differential voltage signal, said first control signal, A receiving method, including steps, used to control the optical receiver to perform a transimpedance gain on the current signal.
複数回のサンプリング処理を実施し、前記複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
前記電圧信号を得るために、制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、前記電圧信号を前記差動電圧信号に変換すること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項10に記載の方法。 Generating said first control signal based on the differential voltage signal, in particular,
By performing the sampling process a plurality of times and using the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the plurality of sampling processes as the first control signal. Therefore, in each sampling process, the following process, that is,
In order to obtain the voltage signal, transimpedance gain is performed on the current signal based on the control signal, and the voltage signal is converted into the differential voltage signal.
A claim that includes sampling the upper and lower levels of the differential voltage signal to obtain a sampling point value, and modifying the control signal based on a preset modification amount. Item 10. The method according to Item 10.
複数回の検出処理を実施し、前記複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
前記電圧信号を得るために、制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、前記電圧信号を前記差動電圧信号に変換すること、
第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第1の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第1の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項10に記載の方法。 Generating said first control signal based on the differential voltage signal, in particular,
The detection process is performed a plurality of times, and the control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the plurality of detection processes is used as the first control signal. , The following process in each detection process, ie
In order to obtain the voltage signal, transimpedance gain is performed on the current signal based on the control signal, and the voltage signal is converted into the differential voltage signal.
Using the first frequency as a boundary, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are detected separately in order to obtain an energy difference. Here, the first frequency is 0.28 / Tb, and Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control signal is transmitted based on a preset correction amount. The method of claim 10, wherein the modification is carried out.
前記第1の制御信号を生成する前記ステップの後、前記方法は、前記ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて前記第2の制御信号を生成するステップであって、前記第2の制御信号は、前記差動電圧信号に対してゲインを実施するように前記光受信機を制御するために使用される、ステップをさらに含む請求項10に記載の方法。 After the step of converting the voltage signal into a differential voltage signal by the optical receiver, the method is a step of performing a gain on the differential voltage signal based on a second control signal. , The frequency response value of the differential voltage signal within the second bandwidth is greater than that within the first bandwidth, and any frequency within the second bandwidth is within the first bandwidth. Higher than any frequency of, including more steps,
After said step of generating said first control signal, said method comprising the step of generating the second control signal based on the differential voltage signal obtained after the gain, the second control 10. The method of claim 10, wherein the signal is used to control the optical receiver to perform gain on the differential voltage signal, further comprising a step.
複数回の第1のサンプリング処理を実施し、前記複数回の第1のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用することであって、各回の第1のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
前記電圧信号を得るために、制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、前記電圧信号を前記差動電圧信号に変換すること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含み、
前記差動電圧信号に基づいて前記第2の制御信号を生成する前記ステップは特に、
複数回の第2のサンプリング処理を実施し、前記複数回の第2のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第2の制御信号として使用することであって、各回の第2のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を得ること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
前記事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項13に記載の方法。 Generating said first control signal based on the differential voltage signal, in particular,
The first control controls the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the first sampling process a plurality of times and the first sampling process a plurality of times. It is to be used as a signal, and in each first sampling process, the following process, that is,
In order to obtain the voltage signal, transimpedance gain is performed on the current signal based on the control signal, and the voltage signal is converted into the differential voltage signal.
Including sampling the upper and lower levels of the differential voltage signal to obtain the value of the sampling point and modifying the control signal based on a preset modification amount.
Wherein said step of generating said second control signal based on the differential voltage signal, in particular,
The control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the second sampling process is performed a plurality of times and the second control is performed. It is to be used as a signal, and in each second sampling process, the following process, that is,
Gaining the differential voltage signal based on the control signal to obtain the differential voltage signal obtained after the gain.
To obtain the value of the sampling point, sampling the upper level and the lower level of the differential voltage signal obtained after the gain, and modifying the control signal based on the preset modification amount. 13. The method of claim 13, comprising the implementation of.
複数回の第1の検出処理を実施し、前記複数回の第1の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用することであって、各回の第1の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
前記電圧信号を得るために、制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、前記電圧信号を前記差動電圧信号に変換すること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含み、
前記差動電圧信号に基づいて前記第2の制御信号を生成する前記ステップは特に、
複数回の第2の検出処理を実施し、前記複数回の第2の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第2の制御信号として使用することであって、各回の第2の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を得ること、
第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第1の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第1の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
前記事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項13に記載の方法。 Generating said first control signal based on the differential voltage signal, in particular,
The control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the first detection process is performed a plurality of times and the first detection process is performed a plurality of times is used as the first control signal. To use, in each first detection process, the following process, i.e.
In order to obtain the voltage signal, transimpedance gain is performed on the current signal based on the control signal, and the voltage signal is converted into the differential voltage signal.
Including sampling the upper and lower levels of the differential voltage signal to obtain the value of the sampling point and modifying the control signal based on a preset modification amount.
Wherein said step of generating said second control signal based on the differential voltage signal, in particular,
The control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the second detection process is performed a plurality of times and the second detection process is performed a plurality of times is used as the second control signal. To use, in each second detection process, the following process, i.e.
Gaining the differential voltage signal based on the control signal to obtain the differential voltage signal obtained after the gain.
Using the first frequency as a boundary, the energy of the differential voltage signal higher than the first frequency and the energy of the differential voltage signal lower than the first frequency are detected separately in order to obtain an energy difference. Here, the first frequency is 0.28 / Tb, and Tb is the duration of each bit of the differential voltage signal, and the control is based on the preset correction amount. 13. The method of claim 13, wherein modifying the signal is performed.
前記光受信機によって、電圧信号を得るために前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップ、および前記電圧信号を差動電圧信号に変換するステップと、
前記光受信機によって、第1の制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた差動電圧信号を得るステップであって、前記ゲインの実施における第1の帯域幅内の前記差動電圧信号の周波数応答値は、前記光電子検出器の前記帯域幅内のものより大きく、前記第1の帯域幅内の任意の周波数が前記光電子検出器の高域カットオフ周波数より高い、ステップと、
前記光受信機によって、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号に基づいて前記第1の制御信号を生成するステップであって、前記第1の制御信号は、前記差動電圧信号に対してゲインを実施するように前記光受信機を制御するために使用される、ステップと
を含む受信方法。 A step of converting an optical signal received by an optoelectronic receiver by using an optoelectronic detector into a current signal, wherein the optoelectronic detector bandwidth is lower than the system transmission bandwidth requirement.
A step of performing a transimpedance gain on the current signal in order to obtain a voltage signal by the optical receiver, and a step of converting the voltage signal into a differential voltage signal.
A step of performing a gain on the differential voltage signal based on the first control signal by the optical receiver to obtain a differential voltage signal obtained after the gain, in performing the gain. The frequency response value of the differential voltage signal within the first bandwidth is greater than that within the bandwidth of the photoelectron detector, and any frequency within the first bandwidth is the height of the photoelectron detector. Steps and higher than the band cutoff frequency,
By the light receiver, and generating a first control signal based on the differential voltage signal obtained after the gain, the first control signal, to said differential voltage signal A receiving method, including steps, used to control the optical receiver to perform gain.
複数回のサンプリング処理を実施し、前記複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を得ること、
サンプリングポイントの値を得るために、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項16に記載の方法。 The step of generating a first control signal based on the differential voltage signal obtained after the gain is particularly high.
By performing the sampling process a plurality of times and using the control signal corresponding to the sampling point having the maximum value among the plurality of sampling points obtained after the plurality of sampling processes as the first control signal. Therefore, in each sampling process, the following process, that is,
Gaining the differential voltage signal based on the control signal to obtain the differential voltage signal obtained after the gain.
In order to obtain the value of the sampling point, it is performed to sample the upper level and the lower level of the differential voltage signal obtained after the gain, and to modify the control signal based on a preset modification amount. 16. The method of claim 16, comprising being done.
複数回の検出処理を実施し、前記複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第1の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を得ること、
第1の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号のものであり前記第1の周波数より高いエネルギーと、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号のものであり前記第1の周波数より低いエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第1の周波数は0.28/Tbであり、Tbは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項16に記載の方法。 Wherein said step of generating said first control signal based on the differential voltage signal obtained after the gain is especially
The detection process is performed a plurality of times, and the control signal corresponding to the smallest energy difference among the plurality of energy differences obtained after the plurality of detection processes is used as the first control signal. , The following process in each detection process, ie
Gaining the differential voltage signal based on the control signal to obtain the differential voltage signal obtained after the gain.
The difference between the energy higher than the first frequency and the difference obtained after the gain, which is of the differential voltage signal obtained after the gain in order to use the first frequency as a boundary and obtain the energy difference. It is of a dynamic voltage signal and detects energies lower than the first frequency separately, where the first frequency is 0.28 / Tb and Tb is for each bit of the differential voltage signal. 16. The method of claim 16, comprising being a duration and performing modification of the control signal based on a preset amount of modification.
前記固定抵抗器は2つのポートを備え、一方のポートは接地され、他方のポートは、前記第1のトランジスタのエミッタに接続され、
前記第1のトランジスタのベースは、入力信号を受信するように構成され、前記第1のトランジスタのコレクタは、前記第2のトランジスタのエミッタに接続され、
前記第2のトランジスタのベースは、バイアス電圧信号を受信するように構成され、前記第2のトランジスタのコレクタは、前記可変抵抗回路の第1のポートに接続され、前記バイアス電圧信号は、前記入力信号のためのゲインを調整するために使用され、
前記出力ポートは、前記第2のトランジスタの前記コレクタと前記可変抵抗回路の前記第1のポートとの間の接続ライン上に位置し、
前記可変抵抗回路は3つのポートを備え、前記可変抵抗回路の第2のポートは、制御信号を受信するように構成され、前記可変抵抗回路の第3のポートは接地され、前記制御信号は、前記可変抵抗回路の抵抗値を制御するために使用される、トランスインピーダンス増幅回路。 A transimpedance amplifier circuit including a fixed resistor, a first transistor, a second transistor, a variable resistance circuit, and an output port.
The fixed resistor comprises two ports, one port is grounded and the other port is connected to the emitter of the first transistor.
The base of the first transistor is configured to receive an input signal, and the collector of the first transistor is connected to the emitter of the second transistor.
The base of the second transistor is configured to receive a bias voltage signal, the collector of the second transistor is connected to the first port of the variable resistance circuit, and the bias voltage signal is the input. Used to adjust the gain for the signal,
The output port is located on a connection line between the collector of the second transistor and the first port of the variable resistor circuit.
The variable resistance circuit includes three ports, a second port of the variable resistance circuit is configured to receive a control signal, a third port of the variable resistance circuit is grounded, and the control signal is a control signal. A transimpedance amplifier circuit used to control the resistance value of the variable resistance circuit.
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